非饱和土二维固结简化计算的研究

›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (9): 2575-2580.

非饱和土二维固结简化计算的研究

曹雪山¹，殷宗泽²

1. 河海大学交通学院，南京 210098；2. 河海大学岩土工程研究所，南京 210098

收稿日期:2009-02-10 出版日期:2009-09-10 发布日期:2010-03-24
作者简介:曹雪山，男，1970年，博士，副教授，主要从事非饱和土固结数值计算、膨胀土边坡稳定性评价与治理设计、地基基础的科研与教学工作。
基金资助:
国家自然科学基金委员会、二滩水电开发有限责任公司雅砻江水电开发联合基金项目（No.50639050）。

Simplified computation of two-dimensional consolidation of unsaturated soils

CAO Xue-shan¹, YIN Zong-ze²

1. College of Traffic, Hohai University, Nanjing 210098, China; 2. Institute of Geotechnical Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China

Received:2009-02-10 Online:2009-09-10 Published:2010-03-24

摘要/Abstract

摘要：

针对较高饱和度的非饱和土二维固结问题展开研究。对于较高饱和度的非饱和土，如饱和度时，将孔隙中气、水近似地看作可压缩的气、水混合流体后，非饱和土近似为土骨架和混合流体的二相土。考虑混合流体的压缩性，建立混合流体的连续方程。联立平衡方程和混合流体的连续方程，求出应力-应变和混合流体压力；再建立水连续方程求解水压力，继而求出气压力、吸力等。算例表明：加载和消散过程中，混合流体与水压力变化基本一致，气压的作用并不大；地基变形过程与高速公路填筑过程中地基变形发生规律一致。说明该简化方法是合理的，并促进了非饱和土固结变形计算走向实用化。

关键词: 非饱和土, 二维固结, 混合流体, 吸力

Abstract:

The two-dimensional consolidation problem of unsaturated soils is studied. If water and air in the pores can be regarded as a mixed fluid in unsaturated soils with , the deformations of unsaturated soils become the consolidation process of two-phase with soil skeleton and mixed fluid. Regarding the compressibility of the mixed fluid in pores, mixed fluid continuity equations are established. Then the stress-strain and mixed fluid pressure can be computed by mixed fluid continuity equations and balanced equations. If the suction and pore-air pressure are required, the water continuity equation should be established first to compute the pore-water pressure. A numerical example shows that the pore-air pressure is a minor factor in the consolidation process of unsaturated soils because the changing of the mixed fluid pressure is consistent with that of pore-water pressure; the deformation process is similar to that of embankment construction. Therefore, the approach is reasonable and very important to pragmatize computation of consolidation deformation.

Key words: unsaturated soil, two-dimensional consolidation, mixed fluid, suction

中图分类号:

TU 443

曹雪山，殷宗泽. 非饱和土二维固结简化计算的研究[J]. , 2009, 30(9): 2575-2580.

CAO Xue-shan, YIN Zong-ze. Simplified computation of two-dimensional consolidation of unsaturated soils[J]. , 2009, 30(9): 2575-2580.

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